TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI DESAIN LUBANG BURNER TERHADAP KALORI PEMBAKARAN YANG DIHASILKAN PADA KOMPOR METHANOL DENGAN VARIASI DESAIN LUBANG MELINGKAR, ZIG-ZAG DAN MENYILANG Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun oleh : ZUMARA ARI WIBOWO NIM : D 200 050 027 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2010 i
HALAMAN PERSETUJUAN Tugas akhir dengan judul Pengaruh Variasi Desain Lubang Burner Terhadap Kalori Pembakaran Yang Dihasilkan Pada Kompor Methanol Dengan Variasi Desain Lubang melingkar, zig-zag dan Menyilang ini telah disetujui oleh pembimbing tugas akhir untuk dipertahankan didepan dewan penguji sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana S-1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dipersiapkan Oleh : Nama : Zumara Ari Wibowo NIM : D200 050 027 Disetujui Oleh : Hari : Tanggal : Menyetujui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II ( Ir. Subroto, MT ) ( Ir. Sartono Putro, MT ) ii
HALAMAN PENGESAHAN Tugas akhir dengan judul Pengaruh Variasi Desain Lubang Burner Terhadap Kalori Pembakaran Yang Dihasilkan Pada Kompor Methanol Dengan Variasi Desain Lubang melingkar, zig-zag dan Menyilang ini telah disahkan oleh dewan penguji sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana S- 1 Teknik Mesin di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dipersiapkan oleh : Nama : Zumara Ari Wibowo NIM : D200 050 027 Disahkan pada : Hari : Tanggal : Dewan Penguji : 1. Ir. Subroto, MT ( ) 2. Ir. Sartono Putro, MT ( ) 3. Ir. Tri Tjahjono, MT ( ) Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik Teknik Ketua Jurusan ( Ir. Agus Riyanto. SR, MT ) ( Ir. Sartono Putro, MT ) iii
MOTTO Lailahaillallah Muhammadurrasulullah Tiada tuhan selain Allah dan Muhammad adalah utusan Allah. Maha suci Engkau ya Allah, kami tidak mempunyai ilmu, hanya terbatas sepanjang yang pernah Engkau ajarkan pada kami saja. Sesungguhnya Engkau Maha Tahu dan Bijaksana. ( Q.S Al Baqarah : 32 ) Sesungguhnya Allah SWT tidak akan merubah keadaan suatu kaum hingga kaum itu merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri ( Q.S Ar Ra du : 11 ) Kesuksesan bukan milik orang pintar semata, akan tetapi kesuksesan akan menghampiri orang yang selalu berusaha dengan ulet pantang menyerah dan dia akan selalu ingat Allah dikala susah dan senang ( Penulis ) iv
PERSEMBAHAN Untuk : Bapak, Ibu, keluarga Tercinta & semua insan yang membaca v
KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala nikmat, rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis bisa menyelesaikan tugas akhir yang berjudul PENGARUH PERUBAHAN VARIASI DESAIN LUBANG BURNER TERHADAP KALORI PEMBAKARAN YANG DIHASILKAN PADA KOMPOR METHANOL DENGAN VARIASI DESAIN LUBANG MELINGKAR, ZIG-ZAG DAN MENYILANG ini dengan lancar. Shalawat serta salam penulis sampaikan kehadirat manusia pilihan-nya Muhammad SAW, yang dengan perjuangan beliau kita bisa selalu dijalan-nya. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas ini, penulis sampaikan dengan tulus dan hormat kepada : 1. Bapak Ir. Subroto, MT. selaku Pembimbing Utama. 2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT. selaku Pembimbing Pendamping. 3. Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST. selaku Pembimbing Akademik. 4. Segenap dosen dan staf karyawan Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 5. Bapak, Ibu dan keluarga atas nasehat, do a, dukungan dan kasih sayang serta didikan yang telah diberikan selama ini. vi
6. Teman seperjuangan Teguh Santoso, terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya. 7. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2005, terima kasih untuk semua hal yang pernah kita lalui bersama. Semoga sukses, Amien. 8. Semua pihak yang telah membantu penyusunan tugas akhir ini yang tidak dapat disampaikan satu persatu. Terima kasih. Sebagai satu tahapan dalam proses belajar, tentunya dalam penyusunan tugas akhir ini masih banyak kekurangan maupun kesalahan. Untuk itu maka diharapkan adanya kritik dan saran yang membangun. Akhirnya, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Amin. Wassalamualaikum Wr. Wb. Surakarta, April 2010 Penulis vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PERSETUJUAN HALAMAN PENGESAHAN LEMBAR SOAL MOTTO PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR ABSTRAKSI BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Perumusan Masalah 1.3 Pembatasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Metodologi Penelitian 1.6 Sistematika Penulisan BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka 2.2 Dasar Teori BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Penelitian 3.2 Metodologi Penelitian viii
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL..i HALAMAN PERSETUJUAN.ii HALAMAN PENGESAHAN..iii LEMBAR SOAL...iv MOTTO.iv PERSEMBAHAN v KATA PENGANTAR...vi DAFTAR ISI.viii DAFTAR GAMBAR.xi ABSTRAKSI xiii BAB I PENDAHULUAN 1.7 Latar Belakang 1 1.8 Perumusan Masalah..3 1.9 Pembatasan Masalah 3 1.10 Tujuan Penelitian 3 1.11 Metodologi Penelitian 4 1.12 Sistematika Penulisan...5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka 7 2.2 Dasar Teori...8 BAB III METODE PENELITIAN 3.3 Diagram Alir Penelitian.14 3.4 Metodologi Penelitian...15 x
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh perubahan ketinggian tabung bahan bakar terhadap kecepatan aliran bahan bakar ke burner.26 4.2 Pengaruh perubahan ketinggian tabung bahan bakar terhadap temperatur api yang dihasilkan pada kompor methanol dengan titik ukur temperatur 2 cm dari pusat burner.27 4.3 Pengaruh perubahan ketinggian tabung bahan bakar terhadap temperatur api yang dihasilkan pada kompor methanol dengan titik ukur temperatur 4 cm dari pusat burner.31 4.4 Perbandingan Temperatur api yang dihasilkan pada masingmasing burner dengan perubahan ketinggian tabung bahan bakar.35 4.5 Perbandingan Antara Temperatur Api terbaik dan ketinggian tabung bahan bakar terbaik yang dihasilkan pada kompor methanol dengan kompor kerosin...40 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.3 Kesimpulan..42 5.4 Saran.43 xi
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii
DAFTAR GAMBAR 3.2 Skema Peralatan Penelitian....15 3.3 Tabung bahan bakar..16 3.4 Selang plastik 17 3.5 Selang kuningan...17 3.6 Kerangka Kompor Methanol.18 3.7 Katup pengatur aliran bahan bakar.18 3.8 Thermochouple dan Thermocouple Reader.19 3.9 Stop watch...19 3.10 Gelas ukur...20 3.11 Burner melingkar...20 3.12 Burner zig-zag 21 3.13 Burner menyilang..21 3.14 Methanol.22 4.1. Grafik Hubungan antara Variasi Letak Lubang burner dan Temperatur Api yang dihasilkan pada ketinggian tabung bahan bakar 50 cm...27 4.2. Grafik Hubungan antara Variasi Letak Lubang burner dan Temperatur Api yang dihasilkan pada ketinggian tabung bahan bakar 100 cm 28 4.3. Grafik Hubungan antara Variasi Letak Lubang burner dan Temperatur Api yang dihasilkan pada ketinggian tabung bahan bakar 150 cm 30 4.4. Grafik Hubungan antara Variasi Letak Lubang burner dan Temperatur Api yang dihasilkan pada ketinggian tabung bahan bakar 50 cm 31 4.5. Grafik Hubungan antara Variasi Letak Lubang burner dan Temperatur Api yang dihasilkan pada ketinggian tabung bahan bakar 100 cm....32 xiii
4.6. Grafik Hubungan antara Variasi letak Lubang burner dan Temperatur Api yang dihasilkan pada ketinggian tabung bahan bakar 150 cm 34 4.7. Grafik Hubungan antara Variasi Ketinggian Tabung Bahan Bakar dan Temperatur Api yang dihasilkan pada titik ukur 4 cm dengan variasi lubang burner melingkar. 35 4.8. Grafik Hubungan antara Variasi Ketinggian Tabung Bahan Bakar dan Temperatur Api yang dihasilkan pada titik ukur 4 cm dengan variasi lubang burner zig-zag...37 4.9. Grafik Hubungan antara Variasi Ketinggian Tabung Bahan Bakar dan Temperatur Api yang dihasilkan pada titik ukur 4 cm dengan variasi lubang burner menyilang....38 4.10.Grafik Hubungan antara Waktu dan Temperatur Api yang dihasilkan pada kompor methanol dengan ketinggian tabung bahan bakar 150 cm dibandingkan dengan kompor kerosin..40 xiv
ABSTRAKSI Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui Seberapa jauh pengaruh variasi letak lubang burner terhadap karakteristik pembakaran kompor methanol. Bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar cair yaitu methanol Methanol merupakan salah satu jenis bahan bakar cair yang akhir-akhir ini mulai dimiati untuk dijadikan sebagai bahan bakar dalam skala kecil maupun menengah. Mehtanol, juga dikenal sebagai metil alkohol, wood alcohol atau spiritus, dengan rumus kimia CH 3 OH. Untuk mengetahui tingkat temperatur api dan kalori pembakaran yang dihasilkan kompor methanol maka diadakan penelitian menggunakan kompor berbahan bakar methanol dengan variasi letak lubang burner melingkar, zig-zag dan menyilang. Adapun tahapan dari penelitian yaitu (1) pengujian karakteristik kompor yang ada dipasaran yaitu lubang burner melingkar dengan menggunakan bahan bakar methanol 100ml dengan mengacu variasi ketinggian tabung bahan kakar 50cm,100cm dan 150cm yang diukur mulai dari permukaan burner. (2) Uji karakteristik pembakaran pada kompor methanol dengan variasi letak lubang pada burner zig-zag dan menyilang dengan menggunakan bahan bakar 100ml dan dengan variasi letak ketinggian tabung bahan bakar 50cm,100cm dan 150cm. Dari pengujian tersebut maka diperoleh data berupa temperatur api dan kalori pembakaranya. Dari hasil penelitian dengan menggunakan burner melingkar dapat diketahui temperatur api yang baik diperoleh pada ketinggian tabung bahan bakar 150cm. Untuk burner zig-zag temperatur api yang baik juga diperoleh pada ketinggian 150cm. Dan pada burner menyilang untuk temperatur terbaik juga pada ketinggian tabung bahan bakar 150cm. Dari hasil semua temperatur api terbaik pada kompor methanol tersebut digunakan sebagai perbandingan dengan kompor kerosin yang sama sama digunakan untuk mendidihkan air dengan volume 1000ml, supaya diketahui tingkat efisiensi kompor methanol dibandingkan dengan kompor kerosin. Kata kunci: Methanol, Variasi lubang Burner, Temperatur Api, Kalori Pembakaran xv